Normaal gesproken wordt natrium geabsorbeerd in de verzamelbuizen van een niernefron. Dit gebeurt via epitheliale natriumkanalen of ENaC’s, die zich bevinden aan de luminale oppervlakte van de hoofdcellen die de verzamelbuizen omgeven. Positief geladen Na+ dat tijdens de reabsorptie de cellen binnendringt, leidt tot een electronegatief luminaal milieu, waardoor in ruil daarvoor kalium (K+) in het lumen/de urine wordt afgescheiden. Natriumreabsorptie veroorzaakt ook waterretentie.
Wanneer de nieren een lage bloeddruk detecteren, wordt het renine-angiotensine-aldosteronsysteem (RAAS) geactiveerd en wordt uiteindelijk aldosteron uitgescheiden. Aldosteron bindt zich aan aldosteronreceptoren (mineralocorticoïdreceptoren) waardoor de natriumreabsorptie toeneemt in een poging de bloeddruk te verhogen en de vochtstatus in het lichaam te verbeteren. Wanneer overmatige natriumreabsorptie optreedt, is er een toenemend verlies van K+ in de urine en kan dit leiden tot klinisch significante dalingen, hypokaliëmie genoemd. Verhoogde natriumreabsorptie verhoogt ook de waterretentie.
Kaliumsparende diuretica werken om natriumreabsorptie in de verzamelbuis te voorkomen door ofwel ENaC’s te binden (amiloride, triamterene) of door aldosteronreceptoren te remmen (spironolacton, eplerenon). Dit voorkomt overmatige uitscheiding van K+ in de urine en verminderde retentie van water, waardoor hypokaliëmie wordt voorkomen.
Omdat deze diuretica zwak natriuretisch zijn, veroorzaken ze geen klinisch significante bloeddrukveranderingen en worden ze dus niet gebruikt als primaire therapie voor hypertensie. Ze kunnen worden gebruikt in combinatie met andere bloeddrukverlagende middelen of middelen die hypokaliëmie veroorzaken, om een normaal kaliumgehalte te handhaven. Ze worden bijvoorbeeld vaak gebruikt als aanvulling op lisdiuretica (gewoonlijk furosemide) om vochtretentie bij congestief hartfalen en ascites bij cirrose te behandelen.